[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln eines Wertes der Sendeleistung
für ein von einer sendenden Station an eine empfangende Station zu sendendes Signal
sowie eine entsprechende Vorrichtung.
[0002] Eine der wichtigsten Techniken im Funkressourcenmanagement von Funkkommunikationssystemen
ist die Anpassung von Übertragungstechniken an die aktuellen Übertragungsbedingungen
der verwendeten Funkkanäle. In der Fachwelt wird hierfür der englische Begriff "Link
Adaptation" verwendet. Link Adaptation ermöglicht insbesondere eine Maximierung des
Datendurchsatzes in Abhängigkeit von den aktuellen Übertragungsbedingungen eines Funkkanals.
Link Adaptation ist beispielsweise für HiperLAN (High Performance Radio Local Area
Network) und für HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) standardisiert und erfolgt
beispielsweise durch Anpassung des für die Funkübertragung verwendeten Modulationsformates
oder der Codierrate.
[0003] In OFDM-Systemen (OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplex) werden Symbole von
einer sendenden an eine empfangende Station übertragen. Jedes Symbol setzt sich aus
mehreren Signalen zusammen, die über jeweils einen Subträger übertragen werden. Die
Subträger sind zueinander orthogonal und verwenden unterschiedliche Trägerfrequenzen,
so dass bei einem frequenzabhängigen Übertragungskanal unterschiedliche Übertragungsbedingungen
für die einzelnen Subträger auftreten können. Aufgrund dieser Frequenzabhängigkeit
des Übertragungskanals muss Link Adaptation für jeden Subträger individuell durchgeführt
werden. Hierzu ist in der sendenden Station Kenntnis über den Zustand des Übertragungskanals
(CSI: Channel State Information) für jeden einzelnen Subträgers erforderlich. In TDD-Systemen
(TDD: Time Division Duplex) erhält die sendende Station, beispielsweise eine Basisstation,
Kanalzustandsinformationen z.B. durch Kanalschätzung des Übertragungskanals in Aufwärtsrichtung
(UL: uplink), d.h. von der empfangenden zur sendenden Station. In FDD-Systemen (Frequency
Division Duplex) werden für Übertragungen in Abwärtsrichtung (DL: downlink), d.h.
von der sendenden zur empfangenden Station, andere Frequenzen verwendet als in Aufwärtsrichtung.
Daher benötigt die sendende Station eine Rückmeldung von der empfangenden Station
über die von der empfangenden Station ermittelten Eigenschaften des Übertragungskanals.
Anhand in der sendenden Station vorliegender Kanalzustandsinformationen für die einzelnen
Subträger kann beispielsweise für jeden Subträger individuell ein Modulationsverfahren
für die zu sendenden Signale in Abhängigkeit von den aktuellen Kanalbedingungen ausgewählt
werden.
[0004] Damit die empfangende Station beim Empfang der Signale der Subträger für jedes der
Signale das dem Subträger entsprechende Modulationsverfahren verwendet, muss eine
Information über das Modulationsverfahren direkt oder indirekt von der sendenden Station
an die empfangende Station übermittelt werden. Eine direkte Mitteilung bedeutet in
diesem Fall, dass die sendende Station der empfangenden Station die für jeden Subträger
verwendete Modulationsart explizit signalisiert. Dies ist insbesondere dann von Nachteil,
wenn eine große Anzahl von Subträgern und zeitlich sich schnell ändernde Übertragungsbedingungen
vorliegen. In diesem Fall entstünde eine extrem hohe Signalisierungslast. Eine andere
Möglichkeit besteht in so genannten blind detection schemes, bei denen das verwendete
Modulationsverfahren von der empfangenden Station für die einzelnen Subträger geschätzt
wird. Dies erfolgt beispielsweise dadurch, dass Empfangsleistungsintervalle festgelegt
sind, denen jeweils ein bestimmtes Modulationsverfahren zugeordnet ist und die sowohl
der sendenden als auch der empfangenden Station im Vornherein bekannt sind. Die sendende
Station schätzt für jeden Subträger aufgrund der ihr bekannten jeweiligen Übertragungsbedingungen
die jeweilige Empfangsleistung der empfangenen Station und wählt zur nachfolgenden
Übertragung jeweils das Modulationsverfahren aus, das dem Empfangsleistungsintervall
zugeordnet ist, indem der jeweilige geschätzte Empfangsleistungswert liegt. Die empfangene
Station misst die Empfangsleistung der auf den Subträgern empfangenen Signale und
verwendet zur Demodulation der Signale jeweils das Demodulationsverfahren, das dem
Modulationsverfahren des entsprechenden Empfangsleistungsintervalls entspricht, in
dem die jeweils gemessene Empfangsleistung liegt.
[0005] Fehler bei der Auswahl des Demodulationsverfahrens durch die empfangende Station
können dadurch entstehen, dass die von der sendenden Station geschätzte Empfangsleistung
in einem anderen Empfangsleistungsintervall liegt, als die tatsächlich von der empfangenden
Station gemessene Empfangsleistung. Dies kommt beispielsweise dann vor, wenn bei der
Übertragung von der sendenden Station an die empfangende Station andere Übertragungsbedingungen
herrschen, als dies von der sendenden Station aufgrund der ihr bekannten Übertragungsbedingungen
angenommen wurde.
[0006] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein vorteilhaftes Verfahren zum Ermitteln
eines Wertes der Sendeleistung für ein von einer sendenden Station an eine empfangende
Station zu sendendes Signal sowie eine entsprechende Vorrichtung anzugeben, mittels
derer der empfangenden Station ermöglicht wird, das von der sendenden Station verwendete
Modulationsverfahren mit einer gegenüber bekannten Verfahren verringerten Fehlerwahrscheinlichkeit
zu ermitteln.
[0007] Diese Aufgabe wird mit dem Verfahren sowie der Vorrichtung gemäß den unabhängigen
Ansprüchen gelöst.
[0008] Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der
abhängigen Ansprüche.
[0009] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Ermitteln eines Wertes der Sendeleistung
für ein von einer sendenden Station an eine empfangende Station zu sendendes Signal
wird senderseitig für einen ersten Wert der Sendeleistung die Lage eines voraussichtlichen
ersten Wertes der Empfangsleistung der empfangenden Station in einem vorgegebenen
Empfangsleistungsintervall geschätzt. Erfindungsgemäß wird ein zum Senden zu verwendender
zweiter Wert der Sendeleistung senderseitig derart ermittelt, dass bei dessen Verwendung
ein voraussichtlicher zweiter Wert der Empfangsleistung näher an der Mitte des vorgegebenen
Empfangsleistungsintervall liegt, als der voraussichtliche erste Wert der Empfangsleistung.
[0010] Durch die Erfindung wird erreicht, dass die Wahrscheinlichkeit dafür verringert wird,
dass der von der empfangenden Station tatsächlich gemessene Wert der Empfangsleistung
in einem anderen als dem von der sendenden Station aufgrund der Schätzung ermittelten
Empfangsleistungsintervall liegt. Soll die empfangende Station beispielsweise je nach
anhand des gemessenen Wertes der Empfangsleistung ermitteltem vorgegebenem Empfangsleistungsintervall
unterschiedliche Maßnahmen durchführen, so ist durch die Erfindung die Wahrscheinlichkeit
erhöht, dass diejenige Maßnahme durchgeführt wird, die dem von der sendenden Station
aufgrund der Schätzung ermittelten Empfangsleistungsintervall zugeordnet ist. Unter
derartigen Maßnahmen ist beispielsweise jede Form der Steuerung der empfangenden Station
zu verstehen, die nur dann erfolgen soll und/oder eine gewünschte Wirkung erzielt,
wenn das von der sendenden Station geschätzte Empfangsleistungsintervall mit dem von
der empfangenden Station ermittelten Empfangsleistungsintervall übereinstimmt.
[0011] Unter dem Schätzen der Lage des voraussichtlich ersten Wertes der Empfangsleistung
in dem vorgegebenen Empfangsleistungsintervall kann sowohl das Schätzen eines konkreten
Zahlenwertes für den ersten Wert der Empfangsleistung als auch ein Schätzen der relativen
Lage des ersten Wertes der Empfangsleistung bezüglich der Intervallgrenzen des vorgegebenen
Empfangsleistungsintervalls verstanden werden. Im letzteren Fall ist eine Kenntnis
eines konkreten Zahlenwertes des ersten Wertes der Empfangsleitung nicht erforderlich.
[0012] Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine zum Senden des Signal verwendete Modulationsart
senderseitig in Abhängigkeit davon gewählt wird, in welchem von wenigstens zwei vorgegebenen
Empfangsleistungsintervallen der senderseitig für den ersten Wert der Sendeleistung
geschätzte voraussichtliche erste Wert der Empfangsleistung liegt. Die empfangende
Station kann durch die Erfindung anhand der gemessenen Empfangsleistung mit einer
geringeren Fehlerwahrscheinlichkeit das von der sendenden Station geschätzte Empfangsleistungsintervall
ermitteln und diejenige Modulationsart auswählen, die diesem Empfangsleistungsintervall
zugeordnet ist. Eine entsprechende Tabelle über eine Zuordnung von Empfangsleistungsintervallen
zu Modulationsarten ist beispielsweise sowohl in der sendenden als auch in der empfangenden
Station gespeichert.
[0013] In einer Weiterbildung der Erfindung wird der zum Senden zu verwendende zweite Wert
der Sendeleistung senderseitig so ermittelt, dass bei dessen Verwendung der voraussichtliche
zweite Wert der Empfangsleistung im Wesentlichen in der Mitte des vorgegebenen Empfangsleistungsintervalls
liegt. Auf diese Weise wird der Abstand des voraussichtlichen zweiten Wertes der Empfangsleistung
sowohl zur oberen als auch zur unteren Grenze des entsprechenden vorgegebenen Empfangsleistungsintervalls
maximiert. Die Wahrscheinlichkeit, dass die empfangende Station beispielsweise aufgrund
von sich ändernden Übertragungsbedingungen oder aufgrund von Messfehlern ein anderes
Empfangsleistungsintervall ermittelt, als von der sendenden Station geschätzt wurde,
wird durch diese Weiterbildung der Erfindung minimiert.
[0014] Es ist von Vorteil, wenn die Verfahrensschritte entsprechend für weitere Signale
durchgeführt werden, die gleichzeitig mit dem Signal von der sendenden Station an
die empfangende Station gesendet werden, wobei ein von der sendenden Station zu übertragendes
Symbol aus all diesen Signalen zusammengesetzt ist, und die Signale mittels unterschiedlicher
Trägerfrequenzen gesendet werden. Auf diese Weise kann die Erfindung beispielsweise
in einem OFDM-System eingesetzt werden. In einem OFDM-System wird ein OFDM-Symbol
aus mehreren Signalen gebildet, die jeweils auf einem Subträger, d.h. mit unterschiedlichen
Trägerfrequenzen, übertragen werden. Aufgrund der Frequenzabhängigkeit des Übertragungskanals
weist jeder Subträger individuelle Übertragungseigenschaften auf. Für die auf den
Subträgern gesendeten Signale kann daher unter Berücksichtigung der aktuellen Übertragungsbedingungen
individuell ein besonders günstiges Modulationsverfahren ausgewählt werden.
[0015] Dadurch, dass der zweite Wert der Sendeleistung der einzelnen Signale sowohl größer
als auch kleiner als der erste Wert der Sendeleistung sein kann, ist bei der Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens, beispielsweise in einem OFDM-System, im Mittel nur
wenig bis gar keine zusätzliche oder sogar eine geringere Sendeleistung erforderlich.
Erhöhungen und Erniedrigungen des jeweils zweiten Wertes der Sendeleistung für Signale
der einzelnen Subträger gegenüber dem ersten Wert der Sendeleistung ergeben bei einer
Vielzahl von Subträgern (z.B. 64) mit jeweils individuellen Übertragungseigenschaften
im Mittel eine Änderung der Gesamtsendeleistung der sendenden Station, die in der
Nähe von 0 dB liegt.
[0016] Es ist zweckmäßig, dass als Signal und als weitere Signale Pilotsignale verwendet
werden. Pilotsignale dienen der empfangenden Station zur Schätzung des Übertragungskanals
bei der für das jeweilige Pilotsignal verwendeten Frequenz. Durch die Erfindung können
Pilotsignale zusätzlich zur Kanalschätzung auch zum empfängerseitigen Ermitteln und
Auswählen von der sendenden Station verwendeter Modulationsverfahren eingesetzt werden.
Beispielsweise überträgt die sendende Station nach zunächst Pilotsignale auf den Subträgern
eines OFDM-Systems. Nachfolgend sendet die sendende Station Signale eines z.B. Nutzdaten
tragenden OFDM-Symbols auf den Subträgern und verwendet für diese Signale jeweils
ein Modulationsverfahren, das dem für das entsprechende Pilotsignal senderseitig geschätzten
Empfangsleistungsintervall entspricht. Die empfangende Station ermittelt anhand der
gemessenen Empfangsleistung der Pilotsignale jeweils vorgegebene Empfangsleistungsintervalle
sowie die den Empfangsleistungsintervallen zugeordneten Modulationsverfahren und verwendet
nachfolgend die ermittelten Modulationsverfahren für die auf den Subträgern empfangenen
Signale des Nutzdaten tragenden OFDM-Symbols. Ein Ermitteln der Empfangsleistung der
Signale des Nutzdaten tragenden OFDM-Symbols ist aufgrund der Erfindung nicht erforderlich.
Es ist sinnvoll, dass die sendende Station die Pilotsignale mit einer Wiederholrate
sendet, die umso größer ist je schneller sich die Übertragungseigenschaften für Signale
der Subträger ändern.
[0017] Änderungen der Übertragungseigenschaften und Messungenauigkeiten können dazu führen,
dass die empfangende Station eine andere Empfangsleistung misst, als von der sendenden
Station geschätzt wurde. Dieses Problem tritt insbesondere bei kleinen Empfangsleistungen
und einem schlechten Signal-zu-RauschVerhältnis auf. Es ist daher zweckmäßig, dass
ein erstes vorgegebenes Empfangsleistungsintervall breiter ist als ein zweites vorgegebenes
Empfangsleistungsintervall und dass gleichzeitig die Empfangsleistungen des ersten
vorgegebenen Empfangsleistungsintervalls kleiner sind, als die Empfangsleistungen
des zweiten vorgegebenen Empfangsleistungsintervalls.
[0018] In einer Ausgestaltung der Erfindung wird als erster Wert der Sendeleistung ein vorbestimmter
Wert verwendet. Der vorbestimmte Wert kann für das Signal und für die weiteren Signale
sowohl gleich als auch unterschiedlich sein.
[0019] Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist alle Merkmale auf, die zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens benötigt werden. Insbesondere können entsprechende Mittel
zur Durchführung der einzelnen Verfahrensschritte oder Verfahrensvarianten vorgesehen
sein.
[0020] Die Vorrichtung kann sowohl in der sendenden Station als auch in einer mit der sendenden
Station verbundenen Einrichtung angeordnet sein. Eine Verbindung zwischen der sendenden
Station und der Einrichtung erfolgt im letztgenannten Fall beispielsweise leitungsgebunden
oder über eine Luftschnittstelle.
[0021] Die Erfindung wird im Folgenden anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es zeigen:
- Figur 1
- eine schematische Darstellung einer Übertragung eines aus mehreren Signalen gebildeten
Symbols von einer sendenden an eine empfangende Station,
- Figur 2
- eine schematische Darstellung von vorgegebenen Empfangsleistungsintervallen und von
der sendenden Station geschätzter erster und zweiter Werte der Empfangsleistungen
für Signale unterschiedlicher Subträger eines gemäß Figur 1 übertragenen Symbols.
[0022] Gleiche Bezugszeichen in den Figuren bezeichnen gleiche Gegenstände.
[0023] Als empfangende Station wird nachfolgend eine Teilnehmerstation betrachtet, ohne
jedoch damit zum Ausdruck bringen zu wollen, dass die Erfindung hierauf beschränkt
sein soll.
[0024] Eine Teilnehmerstation ist beispielsweise ein Mobiltelefon oder auch eine ortsbewegliche
oder ortsfeste Vorrichtung zur Übertragung von Bild- und/oder Tondaten, zum Fax-,
Short Message Service SMS- und/oder Email-Versand und/oder zum Internet-Zugang.
[0025] Als sendende Station wird nachfolgend eine Basisstation betrachtet, ohne jedoch damit
zum Ausdruck bringen zu wollen, dass die Erfindung hierauf beschränkt sein soll.
[0026] Eine Basisstation ist eine netzseitige Einrichtung eines Funkkommunikationssystems,
die Mittel aufweist, um mit einer Teilnehmerstation eine Funkverbindung aufzubauen
und Nutz-und/oder Signalisierungsdaten auszutauschen.
[0027] Die Erfindung kann vorteilhaft in beliebigen Funkkommunikationssystemen verwendet
werden. Unter Funkkommunikationssystemen sind Systeme zu verstehen, in denen eine
Datenübertragung zwischen Stationen über eine Funkschnittstelle erfolgt. Die Datenübertragung
kann sowohl bidirektional als auch unidirektional erfolgen. Funkkommunikationssysteme
sind insbesondere beliebige Mobilfunksysteme beispielsweise nach dem GSM-(Global System
for Mobile Communications) oder dem UMTS-(Universal Mobile Telecommunications System)
Standard. Auch zukünftige Mobilfunksysteme, beispielsweise der vierten Generation,
sowie Ad-hoc-Netze sollen unter Funkkommunikationssystemen verstanden werden. Funkkommunikationssysteme
sind beispielsweise auch drahtlose lokale Netze (WLANs: Wireless Local Area Networks)
gemäß den Standards IEEE (Institute of Electrical and Electronical Engineers) 802.11a-i,
HiperLAN1 und HiperLAN2 sowie Bluetooth-Netze.
[0028] Im Folgenden wird die Erfindung am Beispiel eines Mobilfunksystems beschrieben, das
OFDM zur Übertragung von Informationseinheiten, beispielsweise von Bits, verwendet,
ohne jedoch damit zum Ausdruck bringen zu wollen, dass die Erfindung hierauf beschränkt
sein soll.
[0029] Figur 1 zeigt schematisch eine Basisstation NodeB, die ein Symbol SYM an eine Teilnehmerstation
UE über eine Funkverbindung überträgt. Das übertragende Symbol SYM setzt sich aus
drei Signalen S1, S2, S3 zusammen, die jeweils auf einem Subträger gesendet werden,
d.h. jeweils auf eine Trägerfrequenz aufmoduliert werden. Die Teilnehmerstation UE
rekonstruiert das von der Basisstation NodeB übertragende Symbol SYM aus den demodulierten
Signalen S1, S2, S3.
[0030] Die Basisstation NodeB weist eine Sende- und Empfangseinheit SE auf, die von einem
Prozessor P gesteuert wird. Die Teilnehmerstation UE weist ebenfalls eine Sende- und
Empfangseinheit SE' sowie einen Prozessor P' zur Steuerung ihrer Sende-und Empfangseinheit
SE' auf. Der Basisstation NodeB sind Kanalzustandsinformationen (CSI: Channel State
Information) für jeden der drei Subträger bekannt. Die Kanalzustandsinformationen
werden entweder von der Teilnehmerstation UE gemessen und an die Basisstation NodeB
signalisiert oder von der Basisstation NodeB selbst bestimmt. Mittels ihres Prozessors
P stellt die Basisstation NodeB für jeden der drei Subträger einen Wert für die Sendeleistung
der Signale S1, S2, S3 ein.
[0031] Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einstellung der Sendeleistung für
die von der Basisstation NodeB übertragenen Signale S1, S2, S3 wird im Folgenden anhand
von Figur 2 erläutert.
[0032] In dem in Figur 2 schematisch dargestellten Diagramm zeigt die Abszisse die drei
Signale S1, S2 und S3 während an der Ordinate die senderseitig geschätzte Empfangsleistung
für die drei Signale S1, S2, S3 für jeweils zwei Werte der Sendeleistung sowie die
Werte dreier vorgegebener Empfangsleistungsintervalle I1, I2, I3 ablesbar sind. Die
Position der Signale S1, S2, S3 auf der Abszisse ist beispielsweise durch die Trägerfrequenz
des entsprechenden Subträgers gegeben.
[0033] Sowohl der Basisstation NodeB als auch der Teilnehmerstation UE sind die vorgegebenen
Empfangsleistungsintervalle I1, I2, I3 bekannt. Das erste vorgegebene Empfangsleistungsintervall
I1 hat als obere Grenze einen Empfangsleistungswert G1 und als untere Grenze einen
Empfangsleistungswert G2. Die untere Grenze des ersten Empfangsleistungsintervalls
I1 ist gleichzeitig die obere Grenze des zweiten Empfangsleistungsintervalls I2. Die
untere Grenze des zweiten Empfangsleistungsintervalls I2 hat den Wert G3 der gleichzeitig
die obere Grenze des dritten Empfangsleistungsintervalls I3 ist. Die untere Grenze
des dritten Empfangsleistungsintervalls I3 ist G4. Es gilt G1 > G2 > G3 > G4.
[0034] Aufgrund der ihr bekannten Kanalzustandsinformation für den ersten Subträger auf
dem das erste Signal S1 gesendet wird, schätzt die Basisstation NodeB für einen für
den ersten Subträger vorbestimmten ersten Wert der Sendeleistung einen durch ein erstes
Kreuz K1 dargestellten ersten Wert P1 der Empfangsleistung des ersten Signals S1.
Der erste geschätzte Wert P1 der Empfangsleistung liegt in dem ersten Empfangsleistungsintervall
I1 und liegt in der Nähe der oberen Grenze G1 des ersten Empfangsleistungsintervalls
I1. Die Basisstation NodeB wählt einen tatsächlich zum Senden des ersten Signals S1
verwendeten zweiten Wert der Sendeleistung derart, dass ein anhand des zweiten Wertes
der Sendeleistung geschätzter zweiter Wert P1' der Empfangsleistung des ersten Signals,
dargestellt durch ein erstes Kreuz im Kreis K1', in der Mitte des ersten Empfangsleistungsintervalls
I1 liegt. Der geschätzte zweite Wert P1' der Empfangsleistung des ersten Signals S1
liegt somit bei (G2-G1)/2.
[0035] Für das zweite und das dritte Signal S2, S3 schätzt die Basisstation NodeB ebenfalls
für jeweils einen vorbestimmten ersten Wert der Sendeleistung der Signale S2, S3 jeweils
einen ersten Wert P2, P3 der Empfangsleistung. Für das zweite Signal S2 ergibt sich
P2 als erster geschätzter Wert der Empfangsleistung und für das dritte Signal S3 ergibt
sich P3 als erster geschätzter Wert der Empfangsleistung. Die ersten geschätzten Werte
P2, P3 der Empfangsleistung des zweiten und dritten Signals S2, S3 sind in dem Diagramm
durch ein zweites und ein drittes Kreuz K2, K3 dargestellt.
[0036] In dem Ausführungsbeispiel zu Figur 2 hat für alle Subträger der jeweilige vorbestimmte
erste Wert der Sendeleistung den gleichen Zahlenwert. Selbstverständlich kann jedoch
auch für jeden Subträger ein individueller vorbestimmter erster Wert der Sendeleistung
verwendet werden.
[0037] Die Basisstation NodeB verwendet zum Senden der zweiten und dritten Signale S2, S3
jeweils einen zweiten Wert der Sendeleistung, so dass für den jeweiligen zweiten Wert
der Sendeleistung geschätzte zweite Werte P2', P3' der Empfangsleistung des zweiten
und dritten Signals S2, S3 jeweils in der Mitte der Empfangsleistungsintervalle liegen,
in denen die zuvor für die jeweiligen vorbestimmten ersten Werte der Sendeleistung
geschätzten Werte P2, P3 der Empfangleistung lagen. Die für den jeweiligen zweiten
Wert der Sendeleistung geschätzten zweiten Werte P2' P3' der Empfangsleistung sind
durch ein zweites und drittes Kreuz im Kreis K2', K3' dargestellt. Der zweite geschätzte
Wert P2' der Empfangsleistung des zweiten Signals S2 liegt in der Mitte des zweiten
Empfangsleistungsintervalls I2 und der zweite geschätzte Wert P3' der Empfangsleistung
des dritten Signals S3 liegt in dem dritten Empfangsleistungsintervall I3.
[0038] In der Basisstation NodeB und der Teilnehmerstation UE ist eine Zuordnung der drei
Empfangsleistungsintervalle I1, I2, I3 zu jeweils einer Modulationsart, beispielsweise
in Form einer Tabelle, bekannt. Die Basisstation NodeB wählt zum Senden für die drei
Signale S1, S2 und S3 jeweils diejenige Modulationsart aus, die dem Empfangsleistungsintervall
zugeordnet ist, in dem der jeweils erste geschätzte Werte P1, P2, P3 der Empfangsleistung
liegt. Als Sendeleistung der drei Signale S1, S2, S3 verwendet die Basisstation NodeB
den jeweiligen zweiten Wert der Sendeleistung. Dadurch liegen auch die tatsächlich
von der Teilnehmerstation UE gemessenen Werte der Empfangsleistung der Signale S1,
S2, S3 mit einer größeren Wahrscheinlichkeit innerhalb der entsprechenden Empfangsleistungsintervalle
I1, I2, I3 als dies beim Verwenden des jeweils vorbestimmten ersten Wertes der Sendeleistung
der Fall wäre. Anhand der gemessenen Werte der Empfangsleistung der Signale S1, S2,
S3 ermittelt die Teilnehmerstation UE das dem jeweiligen Empfangsleistungsintervall
zugeordnete Modulationsverfahren und demoduliert die Signale S1, S2, S3 durch Umkehr
des entsprechenden Modulationsverfahrens.
[0039] Bei den auf den Subträgern gesendeten Signalen S1, S2, S3 kann es sich beispielsweise
um Pilotsignale handeln, die der Teilnehmerstation UE - zusätzlich zum Ermitteln von
für Signale der Subträger verwendeten Modulationsverfahren - auch zur Schätzung des
Übertragungskanals des entsprechenden Subträgers dienen. In diesem Fall kann für nachfolgend
auf den Subträger gesendete Signale, die beispielsweise zum Übertragen von Nutzdaten
wie Bild- und/oder Sprachdaten dienen, ein erneutes empfängerseitiges Ermitteln des
jeweiligen Modulationsverfahrens entfallen, vorausgesetzt, dass empfängerseitig davon
ausgegangen werden kann, dass sich die Übertragungsbedingungen seit dem Empfang der
Pilotsignale nicht wesentlich verändert haben. Die Basisstation NodeB sendet daher
die Pilotsignale mit einer Wiederholrate, die umso größer ist je schneller sich die
Übertragungseigenschaften für Signale der Subträger ändern.
[0040] Im dritten Empfangsleistungsintervall I3 liegen kleinere Werte der Empfangsleistung
als in dem ersten und dem zweiten Empfangsleistungsintervall I2, I3. Bei einem schlechten
Signal-zu-Rausch-Verhältnis kann es daher vorkommen, dass die Teilnehmerstation UE
einen Wert der Empfangsleistung misst der wesentlich vom dem zuvor von der Basisstation
NodeB geschätzten Wert der Empfangsleistung abweicht. Um zu verhindern, dass in einem
derartigen Fall der tatsächlich gemessene Wert der Empfangsleistung außerhalb des
dritten Empfangsleistungsintervalls I3 liegt und somit von der Teilnehmerstation UE
ein anderes als das zuvor von der Basisstation NodeB ausgewählte Modulationsverfahren
ermittelt wird, ist das dritte Empfangsleistungsintervall I3 breiter als das zweite
Empfangsleistungsintervall I2, da das zweite Empfangsleistungsintervall I2 größere
Werte der Empfangsleistung aufweist, als das dritte Empfangsleistungsintervall I3.
Das zweite Empfangsleistungsintervall I2 wiederum ist breiter als das erste Empfangsleistungsintervall
I1, da das erste Empfangsleistungsintervall I1 größere Werte der Empfangsleistung
aufweist als das zweite Empfangsleistungsintervall I2. Die Breite der Empfangsleistungsintervalle
I1, I2, I3 kann beispielsweise so gewählt werden, dass statistisch betrachtet die
Wahrscheinlichkeit für die Teilnehmerstation UE ein falsches Modulationsverfahren
anhand des von ihr ermittelten Empfangsleistungsintervalls auszuwählen, für alle Empfangsleistungsintervalle
ungefähr den gleichen Wert hat.
[0041] Dadurch, dass erfindungsgemäß die tatsächlich zum Senden von Signalen einzelner Subträger
verwendete Sendeleistung nicht fest vorgegeben ist, sondern an die Übertragungseigenschaften
des Übertragungskanals bei der Frequenz des jeweiligen Subträgers derart angepasst
wird, dass die geschätzten Werte der Empfangsleistung jeweils in der Mitte eines Empfangsleistungsintervalls
liegen, wird erreicht, dass die Teilnehmerstation UE mit größerer Wahrscheinlichkeit
die richtige Modulationsart ermittelt, als dies der Fall wäre, wenn gemäß bekannter
Verfahren alle Signale der Subträger von der Basisstation NodeB mit der gleichen Sendeleistung
gesendet würden.
[0042] Selbstverständlich kann das erfindungsgemäße Verfahren auch dann vorteilhaft angewendet
werden, wenn nur Signale eines Subträgers vorhanden sind, oder wenn eine wesentlich
größere Anzahl von Subträgern verwendet wird als dies in Figur 2 dargestellt ist.
[0043] Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich selbstverständlich auch für Übertragungen
von der Teilnehmerstation UE zur Basisstation NodeB verwenden.
[0044] Die Differenz zwischen den für die drei Signale S1, S2, S3 geschätzten zweiten und
ersten Werten der Empfangsleistung, d.h. P1'-P1, P2'-P2 und P3'-P3, ist beispielsweise
proportional zur entsprechenden Differenz der jeweiligen zweiten und ersten Werte
der Sendeleistung der Basisstation NodeB. Wird wie in Figur 2 der gleiche erste vorbestimmte
Wert der Sendeleistung für alle drei Signale S1, S2, S3 verwendet, kann direkt aus
Figur 2 abgelesen werden, dass die zweiten Werte der Sendeleistung des ersten und
dritten Signals S1, S3 kleiner sind als der erste vorbestimmte Wert der Sendeleistung,
während für das zweite Signal S2 der zweite Wert der Sendeleistung größerer ist als
der erste vorbestimmte Wert der Sendeleistung. Mittelt man jedoch über alle drei Signale
S1, S2, S3, so wird beim Senden mit den jeweiligen zweiten Werten der Sendeleistung
ungefähr die gleiche Gesamtsendeleistung benötigt, als wenn alle Signale S1, S2, S3
jeweils mit dem ersten vorbestimmten Wert der Sendeleistung gesendet worden wären.
In dem Ausführungsbeispiel zu Figur 2 ist somit die Summe der zweiten Werte der Sendeleistung
ungefähr gleich dem dreifachen des ersten vorbestimmten Wertes der Sendeleistung.
Im Mittel wir somit für das erfindungsgemäße Verfahren keine zusätzliche Sendeleistung
benötigt. Statistisch gesehen gilt dies umso mehr, je mehr Signale über unterschiedliche
Subträger gesendet werden.
[0045] In einer Ausgestaltung der Erfindung wird der für die Signale S1, S2, S3 verwendete
zweite Sendeleistungswert von der Basisstation NodeB unter Berücksichtigung von senderseitig
ermittelten aktuellen Kanaleigenschaften kontinuierlich derart angepasst, dass weitere
mit der angepassten Sendeleistung auf den Subträgern gesendete Signale ebenfalls mit
dem für die Signale S1, S2, S3 geschätzten zweiten Wert der Empfangsleistung von der
Teilnehmerstation UE empfangen werden. Auf diese Weise ist eine empfängerseitige Kanalschätzung,
d.h. eine Kanalschätzung durch die Teilnehmerstation UE, erst dann erforderlich, wenn
die Basisstation NodeB für Signale wenigstens eines Subträgers einen Wert der Sendeleistung
wählt, für den sich ein geänderter geschätzter Wert der Empfangsleistung in einem
anderen Empfangsleistungsintervall ergibt. Die Basisstation wählt beispielsweise einen
Wert der Sendeleistung, für den sich ein geänderter geschätzter Wert der Empfangsleistung
in einem anderen Empfangsleistungsintervall ergibt, wenn sich die Kanaleigenschaften
so stark verändert haben, dass es z.B. energetisch günstiger ist, einen neuen Wert
der Sendeleistung und eine neue Modulationsart gemäß dem geänderten Empfangsleistungsintervall
auszuwählen.
[0046] Selbstverständlich kann die Basisstation - wie im letzten Absatz beschrieben - durch
kontinuierliche Anpassung ihrer Sendeleistung einen geschätzten Wert der Empfangsleistung
auch dann konstant halten, wenn dieser nicht in der Mitte des Empfangsleistungsintervalls
liegt.
1. Verfahren zum Ermitteln eines Wertes der Sendeleistung für ein von einer sendenden
Station (NodeB) an eine empfangende Station (UE) zu sendendes Signal (S1), bei dem
- senderseitig für einen ersten Wert der Sendeleistung die Lage eines voraussichtlichen
ersten Wertes (P1) der Empfangsleistung der empfangenden Station (UE) in einem vorgegebenen
Empfangsleistungsintervall (I1) geschätzt wird
- und ein zum Senden zu verwendender zweiter Wert der Sendeleistung senderseitig derart
ermittelt wird, dass bei dessen Verwendung ein voraussichtlicher zweiter Wert (P1')
der Empfangsleistung näher an der Mitte des vorgegebenen Empfangsleistungsintervalls
(I1) liegt, als der voraussichtliche erste Wert (P1) der Empfangsleistung.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine zum Senden des Signals (S1) verwendete Modulationsart senderseitig in Abhängigkeit
davon ausgewählt wird, in welchem von wenigstens zwei vorgegebenen Empfangsleistungsintervallen
(I1, I2, 13) der senderseitig für den ersten Wert der Sendeleistung geschätzte voraussichtliche
erste Wert (P1) der Empfangsleistung liegt.
3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der zum Senden zu verwendende zweite Wert der Sendeleistung senderseitig so ermittelt
wird, dass bei dessen Verwendung der voraussichtliche zweite Wert (P1') der Empfangsleistung
im Wesentlichen in der Mitte des vorgegebenen Empfangsleistungsintervalls (I1) liegt.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verfahrensschritte entsprechend für weitere Signale (S2, S3) durchgeführt werden,
die gleichzeitig mit dem Signal (S1) von der sendenden Station (NodeB) an die empfangende
Station (UE) gesendet werden, wobei ein von der sendenden Station (NodeB) zu übertragendes
Symbol (SYM) aus all diesen Signalen (S1, S2, S3) zusammengesetzt ist und die Signale
(S1, S2, S3) mittels unterschiedlicher Trägerfrequenzen gesendet werden.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Signal (S1) und als weitere Signale (S2, S3) Pilotsignale verwendet werden.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein erstes vorgegebenes Empfangsleistungsintervall (I1, 12) breiter ist als ein zweites
vorgegebenes Empfangsleistungsintervall (I2, I3), und dass die Empfangsleistungen
des ersten vorgegebenen Empfangsleistungsintervalls (I1, 12) kleiner sind, als die
Empfangsleistungen des zweiten vorgegebenen Empfangsleistungsintervalls (I2, I3).
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass als erster Wert der Sendeleistung ein vorbestimmter Wert verwendet wird.
8. Vorrichtung (P) zum Ermitteln eines Wertes der Sendeleistung für ein von einer sendenden
Station (NodeB) an eine empfangende Station (UE) zu sendendes Signal (S1, S2, S3),
- mit Mitteln (P) zum Schätzen der Lage eines voraussichtlichen ersten Wertes (P1,
P2, P3) der Empfangsleistung der empfangenden Station (UE) in einem vorgegebenen Empfangsleistungsintervall
(I1, I2, 13) für einen ersten Wert der Sendeleistung,
- mit Mitteln (P) zum Ermitteln eines zum Senden zu verwendenden zweiten Wertes der
Sendeleistung derart, dass bei dessen Verwendung ein voraussichtlicher zweiter Wert
(P1', P2', P3') der Empfangsleistung näher an der Mitte des vorgegebenen Empfangsleistungsintervalls
(I1, I2, 13) liegt, als der voraussichtliche erste Wert (P1, P2, P3) der Empfangsleistung.